HPC 的性能及在土木工程中的应用

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HPC 具有高耐久性和高强度、优良的工作性，具体体现在①较高的早期强度、高验收强度水泥 采用河北邯郸水泥厂生产的邯郸5 2 5 号普通硅酸盐水泥，样品抽测细度0.080mm,方孔筛筛余2%,标准稠度36.7%, 初凝1h:33min,终凝5h:15min。28d 抗压强度分别8.6M Pa 和56.02M Pa 。

骨料 粗骨料选用北京潮白河系碎卵石，公称粒径5～20mm，表观密度2700kg/m3 左

右,级配良好，含泥量＜ 1%，细滑料采用北京龙风山中砂，细度模数2 . 7 以上，Ⅱ区中砂、级配良好，含泥量＜ 2 %

减水剂 采用本公司外加剂厂生产的YGU-F3 高效减水剂，减水率30%，抗压强度比3d 为200%、7d 为140%、28d 为122%,符合GB8076- 87 中高效减水剂一等品的要求。

活性细掺料 采用内蒙古元宝山热电厂Ⅰ级粉煤灰。

膨胀剂 采用天津雍阳建材总厂生产的豹鸣牌UEA 低碱度膨胀剂，性能符合JC476-92

标准要求。

3.3 粉煤灰高性能混凝土的性能

力学性能

粉煤灰HDC 弹性模量与抗压强度早期偏低， 后期逐渐提高。因为粉煤灰的火山反应生成物类似于托孚莫来石凝液，使混凝土更加密实，从而提高混凝土的静力弹性模量，混凝土的徐变值与基准混凝土对比，前期偏高，而后期明显减少， 实验结果表明后期加荷的徐变值，可比普通混凝土减少50%，粉煤灰混凝土的28d 粘结强度基本上与等标号的基准混凝土相同，但因为粉煤灰混凝土的均匀性好，粘结强度试验值的离散性比基准混凝土好。

抗冻性

混凝土的抗冻性能通常采用反复冻融的测试方法进行评定。混凝土的引气量和强度是影响混凝土抗冻性的主要因素，满足抗冻性要求的引气量取决于混凝土的强度等级，混凝土强度越高， 满足抗冻性所需的引气量越低。对于引气量小于3.5% 的粉煤灰混凝土，其水灰比对抗冻性有显著的影响。水灰比越小抗冻性越好，如果混凝土中有足够的引气量，则其水灰比对其混凝土的抗冻性影响不大。研究表明，混凝土中以20% 粉煤灰代替相应的水泥，其抗冻性超过其基准混凝土。但是掺量太高时，经过150-200 次冻融后，混凝土出现明显的破坏。混凝土中含气量相同，抗压强度相同，其中含与不含粉煤灰，抗冻性无明显差别。

干缩性

混凝土的收缩性主要受用水量的影响，掺入粉煤灰可减少混凝土的用水量，抑制混凝土的干缩。试验表明，混凝土的干缩随着粉煤灰含量提高而降低。

对钢筋锈蚀的影响

影响粉煤灰混凝土护筋性的主要因素为混凝土的碱变和孔结构。混凝土中的钢筋能够防锈是由于混凝土的碱性在金属表面形成一个细微的氧化膜，如果碱性降低或有氧化物超过某一个浓度，这一薄膜就会破坏。粉煤灰能使混凝土的碱度降低。对护筋不利。但粉煤灰中含有K+、Na+ 离子,即便粉煤灰消耗了不少Ca 2，由于K+、Na+ 溶于毛细管水中，仍能使PH 值保持在11.87～12.04 之间，使钢筋得到碱性保护。最新研究表明，掺入粉煤灰能降低混凝土的孔隙率，并使混凝土孔结构得到细化，加大了C l - 的扩散程度，取得了良好的防腐效果，另外掺入部分砂共同粉磨，可显著改善混凝土的孔结构，从而提高粉煤灰的混凝土护筋性。

碱—骨料反应

碱—骨料反应是指骨料中的活性氧化硅和水泥中的碱发生反应，生成吸水产物，体积增大， 导致混凝土的膨胀和开裂。混凝土中碱—骨料反应的发生条件除具有碱活性外，还需混凝土中具有高碱性，还要有水。粉煤灰取代部分水泥，不仅能降低混凝土中的有效含碱量，还能产生物理化学作用，抑制碱—骨料反应。粉煤灰中含有的酸性氧化物SiO2 和水水化产生的Ca2 反应， 同时高细度的掺合料微粒使K+、Na+、OH- 富集在其表面，使骨料周围的碱金属离子及OH- 减少， 从而削弱了碱—骨料反应。